EPON的原理分析

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關(guān)鍵字：EPON、PON、無源光網(wǎng)絡(luò)、原理
進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)大發(fā)展階段，近兩年我國寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展也十分迅速。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，到2004年底我國寬帶上網(wǎng)用戶達(dá)到2500萬，寬帶注冊用戶數(shù)為1010萬。2001～2003年，我國互聯(lián)網(wǎng)寬帶用戶從200萬增加到1740萬，年均增長率為385％，寬帶用戶增長率是上網(wǎng)用戶增長率的5.7倍，說明我國寬帶用戶增長進(jìn)入快速發(fā)展期。從寬帶應(yīng)用看，按照美國麥肯錫公司的最新分析，初期的寬帶應(yīng)用主要是高速上網(wǎng)，可以增加約30％的上網(wǎng)時(shí)間。此后，隨著寬帶業(yè)務(wù)的大規(guī)模拓展，開發(fā)新的業(yè)務(wù)將成為繼續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。目前ADSL上行1MBit/s和下行8MBit/s的連接速率已無法滿足高端用戶的長遠(yuǎn)需求。我國舉辦2008年奧運(yùn)會(huì)和2010年世界博覽會(huì)這兩大事件將在一定程度上推進(jìn)寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展。
PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）作為一種新興的覆蓋最后一公里的寬帶接入光纖技術(shù)，其在光分支點(diǎn)不需要節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需安裝一個(gè)簡單的光分支器即可，因此具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，以太網(wǎng)（Ethernet）技術(shù)經(jīng)過二十年的發(fā)展，以其簡便實(shí)用，價(jià)格低廉的特性，幾乎已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，并在事實(shí)上被證明是承載IP數(shù)據(jù)包的最佳載體。隨著IP業(yè)務(wù)在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升，以太網(wǎng)也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進(jìn)，逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合，便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）。它同時(shí)具備了以太網(wǎng)和PON的優(yōu)點(diǎn)，正成為光接入網(wǎng)領(lǐng)域中的熱門技術(shù)，成為今后一段時(shí)期內(nèi)發(fā)展的方向。因此研究EPON技術(shù)的原理有著一定的意義。


PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）作為一種新興的覆蓋最后一公里的寬帶接入光纖技術(shù)，其在光分支點(diǎn)不需要節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需安裝一個(gè)簡單的光分支器即可。隨著IP業(yè)務(wù)在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升，以太網(wǎng)也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進(jìn)，逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合，便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）。它同時(shí)具備了以太網(wǎng)和PON的優(yōu)點(diǎn)，成為今后一段時(shí)期內(nèi)發(fā)展的方向。
本文從EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開始，通過EPON中的同步技術(shù)，EPON中的接入控制技術(shù)、多點(diǎn)控制協(xié)議（MPCP）、EPON的OAM功能等幾個(gè)方面分析了EPON系統(tǒng)的基本原理。其中接入控制技術(shù)部分，做為關(guān)鍵問題，又從基于靜態(tài)分配時(shí)隙的接入控制方式、基于動(dòng)態(tài)帶寬分配的接入機(jī)制、各種接入控制方式的比較三方面進(jìn)行了分析。最后，從實(shí)用的角度出發(fā)，將實(shí)際應(yīng)用中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。同時(shí)，對EPON ONU實(shí)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步探討。


目 錄
目 錄 A
前言 1
一 點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng) 2
1 無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2
2 ATM無源光網(wǎng)絡(luò)和寬帶無源光網(wǎng)絡(luò) 2
3 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)/千兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò) 3
4 千兆無源光網(wǎng)絡(luò) 3
二 點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng) 5
三 EPON的原理 6
1 EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 6
2 EPON中的同步技術(shù) 7
3 EPON中的接入控制技術(shù) 7
1) 基于靜態(tài)分配時(shí)隙的接入控制方式 8
2) 基于動(dòng)態(tài)帶寬分配的接入機(jī)制 8
3) 各種接入控制方式的比較 12
4 多點(diǎn)控制協(xié)議（MPCP） 12
5 EPON的OAM功能 14
四 主要的技術(shù)難點(diǎn) 15
五 安全管理 16
六 用戶管理 17
七 EPONONU實(shí)現(xiàn)方案初步討論 18
八 結(jié)論 20
參考文獻(xiàn): 20

參考文獻(xiàn)
1 IEEE802.3ah-2004
2 張繼東，陶志勇．EPON的發(fā)展?fàn)顩r與關(guān)鍵技術(shù)［J］．光通信研究，2002（1）：26－30
3 ITU－T Recommendation G．983－1998，Highspeed opticalaccess systems based on passiveopticalnetwork（PON）techniques［S］．
4 Kramer G，Mukherjee B．IPACT：Adynam－ic protocol for an Ethernet PON（EPON）